CN110552977B - 分离式离合器 - Google Patents

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Abstract

分离式离合器(100)包含被动离心阀(168),其用于在初始启动期间将寄生负载(104)与发动机(102)断开,并且一旦发动机速度足够就自动连接寄生负载。被动离心阀取决于离合器的飞轮组件(106)的旋转速度而操作,并且被配置为以飞轮组件的阈值旋转速度切换。

Description

分离式离合器
技术领域
本公开总体上涉及发动机,并且更具体地,涉及用于控制寄生负载与发动机的连接的分离式离合器。
背景技术
柴油发动机用于各种工业应用中。这些发动机被称为压缩点火发动机,因为它们是利用压缩热来点燃发动机燃烧室中的柴油燃料的内燃机。
柴油发动机在启动时可能经常遇到困难,特别是在寒冷的环境温度下。一个影响因素是在启动期间放置在发动机上的连续寄生负载。
1987年11月24日公布的美国专利第4,708,229号公开了一种驱动装置,其允许发动机驱动的附件在启动期间暂时脱离发动机。这种类型的设计具有结构缺陷,并且在发动机空转期间不允许附件脱离。在启动和空闲期间需要更好的设计来控制寄生负载的连接。
2017年3月14日公布的美国专利第9,593,723号公开了一种断开式离合器,其允许发动机驱动的附件在启动期间脱离发动机。但是这种类型的设计不允许使用低成本基线发动机和传动系应用所需的“被动”控制***,因为在发动机冷启动时存在离合器过早接合的风险。
发明内容
根据本公开的一个方面,分离式离合器包含:
a)飞轮组件,其包括:
-具有空腔的飞轮,该飞轮包括端板;以及
-设置在空腔内并由飞轮和活塞限定的腔室;活塞设置在空腔内并可在收缩位置和伸展位置之间移动;
b)摩擦板,其设置在活塞和端板之间的空腔内,当活塞处于伸展位置并与飞轮组件间隔开时,摩擦板附接到飞轮组件并与飞轮组件一起旋转,而当活塞处于收缩位置时,摩擦板通常是静止的;以及
c)可操作地连接到摩擦板的联接器;
飞轮包含用于向腔室供应流体的填充孔和用于从腔室移除流体的排放导管;
排放导管包含被动离心阀,该被动离心阀可根据飞轮组件的转速在打开位置和关闭位置之间移动;
被动离心阀被配置为当飞轮组件静止或旋转到阈值旋转速度以下时采用其打开位置,使得通过填充孔供应到腔室的流体能够通过排放导管移除而不会在腔室中产生足够的压力以将活塞从收缩位置移动到伸展位置;以及
被动离心阀被配置为当飞轮组件在阈值旋转速度以上旋转时采用其关闭位置,使得通过填充孔供应到腔室的流体不能通过排放导管移除,导致在该腔室中产生足够的压力以将活塞从收缩位置移动到伸展位置。
被动离心阀可以配置为仅通过飞轮组件的旋转所施加的离心力从其打开位置移动到其关闭位置。
排放导管可以在腔室的壁中的排放孔和被动离心阀的出口孔之间延伸穿过飞轮的主体。排放导管可以在飞轮的侧表面上离开飞轮。
被动离心阀可包含阀构件和阀座,其中阀构件配置为可沿阀轴线在阀构件从阀座脱离的离座位置和阀构件与阀座啮合的入座位置之间往复运动。当被动离心阀处于其打开位置时,阀构件可处于其离座位置,并且当被动离心阀处于其关闭位置时,阀构件可处于其入座位置。
阀轴线可以垂直于或基本垂直于分离式离合器的纵向轴线定向。被动离心阀可包含偏置构件,该偏置构件将阀构件偏置到其离座位置。
飞轮组件还可包含压板,该压板设置在活塞和摩擦板之间的空腔内。
可以有多个摩擦板。分隔板可以设置在第一摩擦板和第二摩擦板之间的空腔中。
根据本发明的另一方面,提供一种机器,其包含如上述方面所述的分离式离合器,其中分离式离合器连接在机器的发动机和机器的寄生负载之间。
飞轮的填充孔可以流体连接到机器的发动机流体供应通道;并且其中飞轮的填充孔可以优选地直接连接到机器的发动机流体供应通道。
分离式离合器可设置在离合器壳体中,并且离合器壳体可包含将发动机流体供应通道连接到填充孔的流体供应导管。
根据本公开的另一方面,提供了一种控制寄生负载与设置在机器上的发动机的连接的方法,该方法包含:
a)旋转连接到发动机的飞轮组件,该飞轮组件具有内部并且包括飞轮、活塞和设置在内部的腔室,该腔室由飞轮和活塞限定并且包含排放导管;
b)通过填充孔向腔室供应流体,并通过使用排放导管中的被动离心阀控制流体通过排放导管流出腔室,该被动离心阀可在打开位置和关闭位置之间移动,这取决于飞轮组件的旋转速度;以及
c)仅当飞轮组件的旋转速度超过阈值旋转速度时才将发动机连接到寄生负载;
其中发动机与寄生负载的连接是通过将活塞移动到伸展位置,以将设置在旋转飞轮组件内部的摩擦板附接到旋转飞轮组件,该摩擦板可操作地连接到寄生负载;
通过在腔室中产生足够的流体压力让活塞移动到伸展位置;
当被动离心阀处于其打开位置时,活塞保持在收缩位置,其中摩擦板与旋转飞轮组件脱离,从而能够使流体从腔室通过排放导管排出,从而防止获得腔室中足够的流体压力;
当被动离心阀处于其关闭位置时,活塞移动到伸展位置,从而防止流体从腔室通过排放导管排出,从而获得腔室中足够的流体压力;
其中被动离心阀在飞轮组件静止或旋转到阈值转速以下时采用其打开位置,在飞轮组件旋转到阈值转速以上时采用其关闭位置。
被动离心阀可以仅通过飞轮组件的旋转所施加的离心力从其打开位置移动到其关闭位置。
被动离心阀可以包含阀构件和阀座,并且阀构件可沿阀轴线在阀构件从阀座脱离的离座位置和阀构件与阀座接合的入座位置之间往复移动;当被动离心阀处于其打开位置时,阀构件可处于其离座位置,并且当被动离心阀处于其关闭位置时,阀构件可处于其入座位置。
阀轴线可以垂直于或基本垂直于分离式离合器的纵向轴线定向。阀构件可以被偏置以离座。
流体可以从机器的发动机流体供应通道供应到腔室。
该方法还可包含基于发动机或机器操作参数控制向腔室供应流体。
附图说明
现在将参考附图仅以示例的方式描述本公开的实施例,其中:
图1是分离式离合器的分解透视图。
图2是图1的分离式离合器的剖视图;
图3是示出了分离式离合器的被动离心阀处于打开位置的图1的分离式离合器的一部分的放大视图;
图4是示出了分离式离合器的被动离心阀处于关闭位置的类似于图3的视图;以及
图5是机器上的分离式离合器的示意图。
具体实施方式
现在参考附图,并且具体参考图1和图5,示出了根据本公开构造的并且通常由附图标记100表示的分离式离合器的实施例。分离式离合器100可以附接到示例性发动机102。分离式离合器100可以附接到至少一个寄生负载104。虽然以下具体实施方式和附图是参考用于卡车发动机的分离式离合器100或用于采矿或建筑机械的发动机进行的,但是本公开的教导可以用于其他类型的车辆。
分离式离合器100可包含飞轮组件106、至少一个摩擦板108和联接器110。
飞轮组件106可绕X轴线旋转,如图2所示,并且可包括飞轮114、腔室116、活塞118、压板120和至少一个被动离心阀168。
飞轮组件106可操作地连接到发动机102。在一个实施例中,飞轮114可以连接到发动机102的曲轴并且可以与曲轴一起旋转。
飞轮114可以是环形的并且可以限定空腔202。飞轮114可包括前构件128、侧构件130和端板124。前构件128可包括通向填充孔132的填充导管131,该填充孔132通入腔室116。前构件128可包括突出部136,该突出部136从前构件128的内表面138延伸到飞轮组件106的内部140中。突出部136可以设置在活塞内圆周142附近和下方。侧构件130可以是大致环形的,并且可以设置在前构件128和端板124之间。端板124可以是环形的并且可以附接到侧构件130。在一些实施例中,端板124可大致平行于前构件128。
腔室116可以由飞轮114和活塞118限定。活塞118可在收缩位置和伸展位置之间移动。换句话说,前构件128和活塞118之间的腔室116的容积可以通过活塞118的运动而收缩和伸展。
活塞118设置在飞轮组件106的内部140内。活塞118可以是环形的并且具有限定活塞内圆周142的内径和限定活塞外圆周144的外直径。活塞外圆周144可以设置在飞轮114的侧构件130的内表面148附近,并且活塞内圆周142可以设置在突出部136附近。密封件146可围绕活塞外圆周144设置,以提供活塞118与飞轮114的侧构件130的内表面148之间的密封接合,并且另一密封件152可围绕活塞内圆周142设置以提供活塞118和突出部136之间的密封接合。活塞118可以沿着飞轮114的侧构件130的内表面148滑动,以允许腔室116的容积扩展,并且可以沿着突出部136滑动。
压板120可以设置在活塞118和摩擦板108之间的空腔202内。压板120可以是环形的。
分离式离合器100可包括一个或多个摩擦板108,其设置在压板120和端板124之间的飞轮组件106的内部140中。摩擦板108可以是环形的。
分离式离合器100可包括一个或多个设置在摩擦板108之间的飞轮组件106的内部140中的分隔板154。分隔板154可以是环形的。
联接器110可以可操作地连接到摩擦板108。在一个实施例中(如图1中最佳所示),联接器110可以是环形扭转联接器110。在一个实施例中,扭转联接器110和摩擦板108都可以是带花键的,以在两者之间提供啮合连接。在其他实施例中,联接器110可以是可操作地连接到摩擦板108的变速器(未示出)。联接器110可操作地连接到寄生负载。寄生负载可以是辅助负载,例如转向泵、风扇液压泵、制动器充电泵、机具泵、变速器、传动轴、变矩器、发动机冷却风扇等。在寄生负载是传动轴的情况下,传动轴可以可操作地连接到其他寄生负载,比如转向泵、风扇液压泵、制动器充电泵、机具泵、变速器、变矩器等。当活塞118处于伸展位置(并且腔室116的容积扩展)时,摩擦板108附接到飞轮组件106并且可与飞轮组件106一起旋转。当活塞118处于收缩位置(并且腔室116的容积收缩)时,摩擦板108与飞轮组件106,更具体地说是压板120和飞轮组件106的端板124间隔开。当摩擦板108与压板120和端板124间隔开时,即使飞轮组件106(包括压板120和端板124)可以旋转,摩擦板108通常也是静止的。
飞轮114还可包括至少一个被动离心阀168。如图3和图4所示,飞轮114可包括穿过侧构件130设置的被动离心阀168。在一个实施例中,被动离心阀168可通过排放导管160流体连接到腔室116,排放导管160延伸穿过飞轮114的主体的内部。如图3所示,排放导管160可以在腔室116的外周边缘处或附近通入腔室116。排放导管160可以与X轴线成角度延伸。排放导管160可以成角度,以便径向向外并朝向端板124延伸。因此,被动离心阀168可以位于侧构件130中,与压板120、摩擦板108和分隔板154中的一个或多个对齐。
被动离心阀168可包括阀体156和可在打开位置和关闭位置之间移动的阀构件196。阀体156可具有中空孔,该中空孔接收阀构件196并限定阀座157。被动离心阀168可包括设置在阀体156内部的偏置构件158,例如弹簧,其在阀构件196和排放孔166之间延伸。阀座157可以是围绕空心孔的环形边缘。被动离心阀168的阀构件196可配置为当飞轮组件106的旋转速度超过阈值旋转速度时移动到关闭位置,并且如果飞轮组件106的旋转速度低于阈值旋转速度,则移动到或保持在打开位置。被动离心阀168可以帮助避免活塞过早运动到其伸展位置,从而在发动机达到其可持续的速度和容量之前将发动机连接到寄生负载。
在一些实施例中,分离式离合器100可以是包括发动机102的机器172上的分离式***170的一部分,如图5中示意性地所示。
分离式***170可以设置在机器172上,并且可以包括可操作地连接到发动机102的分离式离合器100。填充孔132可以经由填充导管131通过供应导管180直接连接到发动机102的发动机供油通道。
还公开了一种控制一个或多个寄生负载104与设置在机器172上的发动机102的连接的方法。该方法可以包括旋转连接到发动机102的飞轮组件106。飞轮组件106可设置在飞轮壳体内。飞轮壳体具有供应导管180。
飞轮组件106具有内部并且包括(设置在内部中)具有通向填充孔132的填充导管131的飞轮114,该填充孔132通入腔室116、活塞118和压板120。飞轮组件106具有外部并且包括(设置在外部中)被流体地连接到腔室116的至少一个被动离心阀168。
飞轮114和活塞118可以限定腔室116。该方法还可以包括通过填充导管131和填充孔132在腔室116中接收流体。流体源自连接到发动机102的发动机供油通道的供应导管180。该方法包括通过施加启动力将发动机102连接到一个或多个寄生负载104以将摩擦板108附接到旋转飞轮组件106,其中由容纳在腔室116中的流体、在来自流体供应通道的压力下作用的流体以及由旋转产生的离心力通过将活塞118移动到伸展位置来产生启动力。该方法还可以包括仅在被动离心阀168的阀构件196处于其关闭位置时产生启动力。该方法还可以包括当被动离心阀168的阀构件196处于打开位置时不产生启动力。
该方法可以进一步包括被动离心阀168可以配置为如果飞轮组件106的旋转速度超过阈值旋转速度则将阀构件196移动到其关闭位置,而如果飞轮组件106静止或在阈值旋转速度以下旋转则将阀构件196移动到其打开位置。
摩擦板108可以设置在飞轮组件106的内部内,并且可以可操作地连接到一个或多个寄生负载104。
这种分离式离合器的“被动”控制方法防止活塞118过早运动到发动机102到达其持续速度和容量之前将发动机102连接到寄生负载104的其伸展位置。
在一个实施例中,该方法还可包括:当发动机转速或发动机通道压力下降到低于阈值转速时,通过从腔室116排出至少一部分流体,将发动机102与一个或多个寄生负载104断开。流体可以通过排放导管160排出并排出排放孔166,在那里它可以返回到发动机供油通道。
在一个实施例中,其中飞轮114包括设置在活塞118下方的突出部136,该方法还可包括将流体接收到腔室116中,并使用离心力和流体供应压力将活塞118移动到伸展位置。
在另一个实施例中,该方法还可包括基于发动机102或机器172的操作参数来控制流向腔室116的流体的流动。
工业实用性
发动机,尤其是柴油发动机,在启动时可能经常遇到困难,特别是在寒冷的环境温度下。一个影响因素是在启动期间放置在发动机上的连续寄生负载。在本公开中,分离式离合器100可用于在初始启动期间从发动机102断开寄生负载104并且一旦发动机102的速度足以产生与施加在分离式离合器100上的负载相等的扭矩容量就自动连接寄生负载104。在一些实施例中,寄生负载104可在发动机102的速度在启动期间达到低怠速并且转换到较高发动机速度之后连接。
在初始启动期间,飞轮组件106将与发动机102的曲轴一起旋转,并且来自供应源的流体(例如,来自发动机102的发动机油、来自其他来源的其他润滑流体等)将通过填充导管131和填充孔132流入腔室116。然而,尚未附接到飞轮组件106的摩擦板108在初始启动期间不会与飞轮组件106(和发动机102的曲轴)一起旋转。因此,因为摩擦板108不通过飞轮组件106可操作地连接到发动机102,所以可操作地连接到摩擦板108的寄生负载104也不连接到发动机102。这消除了在初始启动期间由发动机102上的寄生负载104产生的阻力。
在一些实施例中,分离式离合器100可以是分离式***170的一部分,该分离式***170在发动机102空转期间以及在启动时断开寄生负载104与发动机102的连接。这提供了发动机102的更有效使用,因为未使用的附件(寄生负载)不接收动力。
本公开的分离式离合器100不需要电子控制阀、控制***或处理器来操作。而是通过被动离心阀168被动地实现对腔室116中的流体压力的控制。这可以导致发动机102的控制***的简化。可以仅通过飞轮组件106的旋转速度来控制被动离心阀168从其打开位置到其关闭位置的切换。飞轮组件106的阈值旋转速度可以配置用于分离式离合器100。可以通过配置阀构件196和/或偏置构件158的合适参数来设定阈值旋转速度。例如,在偏置构件158是弹簧并且阀构件196是球的情况下,可以选择弹簧的弹簧力和/或球的质量以设定期望的阈值旋转速度。
在低于阈值旋转速度的初始启动或空转期间,允许流体经由填充导管131和填充孔132穿过供应导管180到达腔室116,并且还允许流体通过排放导管160和排放孔166流出腔室116,因为阀构件196处于其打开位置。随着飞轮组件106继续旋转到阈值旋转速度以下,流体继续从发动机102流过飞轮组件106并返回到发动机102,而压板120不与摩擦板108接合。
一旦达到阈值旋转速度,被动离心阀168关闭,因为作用在阀构件196上的离心力克服偏置构件158的偏置力,使阀构件196移动到与阀座157接合并关闭流体流出排放孔166。因此,腔室116中的压力将升高,导致活塞118移动到其伸展位置,其中摩擦板108抵靠飞轮组件106的压板120接合,从而导致联接器110的旋转,这是可操作地连接到摩擦板108。
应当理解,前面的描述提供了所公开的组件和技术的示例。然而,预期本公开的其他实施方式可以与前述示例在细节上不同。对本公开或其示例的所有引用旨在参考此时讨论的特定示例,并且不旨在更一般地暗示对本公开的范围的任何限制。
除非在本文另有说明或与上下文明显抵触,本文所述的所有方法可以以任何合适的顺序进行。
因此,本披露物包括适用的法律所允许所附权利要求书中列举的主题的所有修改和等同物。此外,除非本文另有说明或上下文明显矛盾,否则本公开涵盖上述元件的所有可能变型的任何组合。

Claims (20)

1.一种分离式离合器,包含:
a)绕X轴线旋转的飞轮组件,其包括:
-具有空腔的飞轮,所述飞轮包括附接到飞轮的侧构件的端板;以及
-设置在所述空腔内并由所述飞轮和活塞限定的腔室;所述活塞设置在所述空腔内并可在收缩位置和伸展位置之间移动;
b)摩擦板,其设置在所述活塞和所述端板之间的所述空腔内,当所述活塞处于所述伸展位置并与所述活塞组件间隔开时,所述摩擦板附接到所述飞轮组件并能与所述飞轮组件一起旋转,而当所述活塞处于所述收缩位置时,所述摩擦板通常是静止的;以及
c)可操作地连接到所述摩擦板的联接器;
所述飞轮包含用于向所述腔室供应流体的填充孔和用于从所述腔室移除流体的排放导管;
所述排放导管包含被动离心阀,所述被动离心阀可根据所述飞轮组件的转速在打开位置和关闭位置之间移动,所述被动离心阀穿过飞轮的所述侧构件设置,所述被动离心阀通过所述排放导管流体连接到所述腔室,所述排放导管与X轴线成角度径向向外并朝向端板从所述腔室到被动离心阀延伸;
所述被动离心阀被配置为当所述飞轮组件静止或旋转到阈值旋转速度以下时采用其打开位置,使得通过所述填充孔供应到所述腔室的流体能够通过所述排放导管移除而不会在所述腔室中产生足够的压力以将所述活塞从所述收缩位置移动到所述伸展位置;以及
所述被动离心阀被配置为当所述飞轮组件在所述阈值旋转速度以上旋转时采用其关闭位置,使得通过所述填充孔供应到所述腔室的流体不能通过所述排放导管移除,导致在所述腔室中产生足够的压力以将所述活塞从所述收缩位置移动到所述伸展位置。
2.根据权利要求1所述的分离式离合器,其中所述被动离心阀被配置为仅通过由所述飞轮组件的旋转施加的离心力从其打开位置移动到其关闭位置。
3.根据权利要求1所述的分离式离合器,其中所述排放导管在所述腔室的壁中的排放孔和所述被动离心阀的出口孔之间延伸穿过所述飞轮的主体。
4.根据前述权利要求1-3中任一项所述的分离式离合器,其中所述排放导管在所述飞轮的侧表面上离开所述飞轮。
5.根据前述权利要求1-3中任一项所述的分离式离合器,其中所述被动离心阀包含阀构件和阀座,所述阀构件配置为能够沿着阀轴线在所述阀构件从所述阀座脱离的离座位置和所述阀构件与所述阀座接合的入座位置之间往复移动;当所述被动离心阀处于其打开位置时,所述阀构件处于其离座位置,并且当所述被动离心阀处于其关闭位置时,所述阀构件处于其入座位置。
6.根据权利要求5所述的分离式离合器,其中所述阀轴线垂直于或基本垂直于所述分离式离合器的纵向轴线定向。
7.根据权利要求5所述的分离式离合器,其中所述被动离心阀包含偏置构件,所述偏置构件将所述阀构件偏置到其离座位置。
8.根据前述权利要求1-3中任一项所述的分离式离合器,其中所述飞轮组件还包含压板,所述压板设置在所述活塞和所述摩擦板之间的所述空腔内。
9.根据前述权利要求1-3中任一项所述的分离式离合器,其中所述摩擦板是多个摩擦板。
10.根据权利要求9所述的分离式离合器,还包含分隔板,所述分隔板设置在第一摩擦板和第二摩擦板之间的所述空腔中。
11.一种机器,包含如权利要求1-10中任一项所述的分离式离合器,其中所述分离式离合器连接在所述机器的发动机和所述机器的寄生负载之间。
12.根据权利要求11所述的机器,其中所述飞轮的所述填充孔流体连接到所述机器的发动机流体供应通道;并且其中所述飞轮的所述填充孔直接连接到所述机器的所述发动机流体供应通道。
13.根据权利要求12所述的机器,其中所述分离式离合器布置在离合器壳体中,并且所述离合器壳体包含将所述发动机流体供应通道连接到所述填充孔的流体供应导管。
14.一种控制寄生负载与设置在机器上的发动机的连接的方法,所述方法包含:
a)旋转连接到所述发动机的飞轮组件,所述飞轮组件绕X轴线旋转,所述飞轮组件具有内部并且包括具有排放导管的飞轮、活塞和设置在所述内部的腔室,所述腔室由所述飞轮和所述活塞限定;
b)通过填充孔向所述腔室供应流体,并通过使用所述排放导管中的被动离心阀控制流体通过所述排放导管流出所述腔室,所述被动离心阀可在打开位置和关闭位置之间移动,这取决于所述飞轮组件的旋转速度,所述被动离心阀穿过飞轮的侧构件设置,所述被动离心阀通过所述排放导管流体连接到所述腔室,所述排放导管与X轴线成角度径向向外并朝向端板且从所述腔室到被动离心阀延伸;以及
c)仅当所述飞轮组件的旋转速度超过阈值旋转速度时才将所述发动机连接到所述寄生负载;
其中所述发动机与所述寄生负载的连接是通过所述活塞移动到伸展位置,以将设置在所述旋转飞轮组件内部的摩擦板附接到所述旋转飞轮组件,所述摩擦板可操作地连接到所述寄生负载;
通过在所述腔室中产生足够的流体压力让所述活塞移动到所述伸展位置;
当所述被动离心阀处于其打开位置时,所述活塞保持在收缩位置,所述摩擦板与所述旋转飞轮组件脱离,从而能够使所述流体从所述腔室排出通过所述排放导管,从而防止获得所述腔室中的足够的流体压力;
当所述被动离心阀处于其关闭位置时,所述活塞移动到所述伸展位置,从而防止所述流体从所述腔室通过所述排放导管排出,从而获得所述腔室中足够的流体压力;
其中所述被动离心阀在所述飞轮组件静止或旋转到所述阈值转速以下时采用其打开位置,而在所述飞轮组件旋转到所述阈值转速以上时采用其关闭位置。
15.根据权利要求14所述的方法,其中所述被动离心阀被配置为仅通过由所述飞轮组件的旋转施加的离心力从其打开位置移动到其关闭位置。
16.根据权利要求14所述的方法,其中所述被动离心阀包含阀构件和阀座,且所述阀构件沿着阀轴线在所述阀构件从所述阀座脱离的离座位置和所述阀构件与所述阀座接合的入座位置之间往复移动;当所述被动离心阀处于其打开位置时,所述阀构件离座,并且当所述被动离心阀处于其关闭位置时,所述阀构件入座。
17.根据权利要求16所述的方法,其中所述阀轴线垂直于或基本垂直于所述X轴线定向。
18.根据权利要求17所述的方法,其中所述阀构件被偏置以离座。
19.根据权利要求14至18中任一项所述的方法,其中所述流体从所述机器的发动机流体供应通道供应到所述腔室。
20.根据权利要求14至18中任一项所述的方法,还包括基于发动机或机器操作参数控制向所述腔室供应流体。
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Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3358796A (en) * 1966-05-05 1967-12-19 Twin Disc Inc Friction clutch having centrifugally operated ball valve means
GB1115139A (en) * 1966-01-13 1968-05-29 Twin Disc Inc Hydraulically operated friction clutch having a dump valve
US3537557A (en) * 1968-12-18 1970-11-03 Twin Disc Inc Hydraulically actuated clutch having a feedback dump valve
US4091899A (en) * 1977-04-18 1978-05-30 General Motors Corporation Lock-up converter clutch with centrifugal control valves
GB8424590D0 (en) * 1983-12-23 1984-11-07 Fiat Auto Spa Hydraulically controlled friction clutch
CN86102122A (zh) * 1985-04-02 1986-10-01 本田技研工业株式会社 离心式离合器
US5305863A (en) * 1992-12-30 1994-04-26 Eaton Corporation Clutch assembly for an automatic mechanical transmission
CN1144308A (zh) * 1995-04-05 1997-03-05 杜长春 静压式可控离合器
US6076646A (en) * 1997-11-07 2000-06-20 New Venture Gear, Inc. Self-contained hydraulic coupling
CN201031889Y (zh) * 2006-02-22 2008-03-05 广州市番禺华南摩托企业集团有限公司 多片液压离合器
CN101311572A (zh) * 2007-05-25 2008-11-26 皮亚乔公司 控制一体地带有液压随动关联的离合器组的自动装置
CN101680525A (zh) * 2007-05-24 2010-03-24 Fev电机技术有限公司 用于传动装置的供排油
CN205207480U (zh) * 2015-10-16 2016-05-04 卡特彼勒(青州)有限公司 离合器装置及动力换挡式变速器和作业机械

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB458835A (en) 1935-06-28 1936-12-28 Firestone Steel Products Co Improvements in or relating to vehicle wheels
GB628523A (en) * 1947-03-04 1949-08-30 Hobbs Transmission Ltd Improvements in or relating to hydraulically operated clutches
GB706853A (en) 1950-03-16 1954-04-07 Daimler Benz Ag Improvements relating to the control of starting clutches particularly in motor vehicles
GB707313A (en) * 1951-10-16 1954-04-14 Hobbs Transmission Ltd Improvements in or relating to friction clutches
US3176813A (en) * 1962-08-30 1965-04-06 Consolidation Coal Co Centrifugally actuated fluid clutch
US3282385A (en) 1964-08-31 1966-11-01 Gen Motors Corp Device for controlling rate of engagement of hydraulic clutch
US4147245A (en) * 1976-12-16 1979-04-03 Tsentralny Nauchno-Issledovatelsky Avtomobilny I Avtomotorny Institut (Nami) Hydraulically operated friction clutch
US4399900A (en) * 1980-12-22 1983-08-23 Allis-Chalmers Corporation Centrifugal hydraulic head relief valve
JPS58500722A (ja) 1981-05-14 1983-05-06 フオイト トウルボ ゲ−エムベ−ハ− ウント コンパニ− カ−ゲ− 遠心力に伴なう液圧によつて操作可能な切り換えクラツチ
JPS5999125A (ja) * 1982-11-30 1984-06-07 Kubota Ltd 油圧クラツチ
GB2147668B (en) * 1983-10-08 1986-07-23 Automotive Products Plc A clutch actuator
US4708229A (en) 1986-07-31 1987-11-24 Canadian Fram Limited Double acting clutch
US6443286B1 (en) * 2001-01-18 2002-09-03 Twin Disc, Incorporated Modulatable power transmission clutch and a marine transmission
US9593723B2 (en) * 2014-10-06 2017-03-14 Caterpillar Inc. Disconnect clutch

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1115139A (en) * 1966-01-13 1968-05-29 Twin Disc Inc Hydraulically operated friction clutch having a dump valve
US3358796A (en) * 1966-05-05 1967-12-19 Twin Disc Inc Friction clutch having centrifugally operated ball valve means
US3537557A (en) * 1968-12-18 1970-11-03 Twin Disc Inc Hydraulically actuated clutch having a feedback dump valve
US4091899A (en) * 1977-04-18 1978-05-30 General Motors Corporation Lock-up converter clutch with centrifugal control valves
GB8424590D0 (en) * 1983-12-23 1984-11-07 Fiat Auto Spa Hydraulically controlled friction clutch
CN86102122A (zh) * 1985-04-02 1986-10-01 本田技研工业株式会社 离心式离合器
US5305863A (en) * 1992-12-30 1994-04-26 Eaton Corporation Clutch assembly for an automatic mechanical transmission
CN1144308A (zh) * 1995-04-05 1997-03-05 杜长春 静压式可控离合器
US6076646A (en) * 1997-11-07 2000-06-20 New Venture Gear, Inc. Self-contained hydraulic coupling
CN201031889Y (zh) * 2006-02-22 2008-03-05 广州市番禺华南摩托企业集团有限公司 多片液压离合器
CN101680525A (zh) * 2007-05-24 2010-03-24 Fev电机技术有限公司 用于传动装置的供排油
CN101311572A (zh) * 2007-05-25 2008-11-26 皮亚乔公司 控制一体地带有液压随动关联的离合器组的自动装置
CN205207480U (zh) * 2015-10-16 2016-05-04 卡特彼勒(青州)有限公司 离合器装置及动力换挡式变速器和作业机械

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Publication number Publication date
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